第三章 专题1 共点力平衡的分析方法 课件-2026-2027学年高一上学期物理粤教版必修第一册

该高中物理课件聚焦共点力平衡的分析方法，涵盖整体法与隔离法、动态平衡问题及临界极值，从受力分析概念步骤切入，衔接相互作用知识，通过典例解析和规律总结搭建学习支架，引导学生逐步掌握分析思路。 其亮点在于以科学思维为核心，通过连接体平衡典例培养科学推理，动态平衡中矢量三角形、相似三角形等方法应用体现模型建构，规律方法与跟进训练结合促进知识内化。学生能提升解决实际问题能力，教师可借助结构化资源提高教学效率。

主讲老师：物思理 第三章 相互作用 专题1 共点力平衡的分析方法 粤教版高中物理必修第一册课件 物思理 目录 专题1 共点力平衡的分析方法 1、整体法与隔离法 2、动态平衡问题 3、平衡状态下的临界与极值 物思理 2 受力分析的概念和步骤 (1)把指定物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的所有外力都找出来，并画出受力示意图的过程。 (2)一般步骤 物思理 一、整体法与隔离法分析连接体问题 1．隔离法：当要弄清系统(连接体)内某个物体的受力情况时，一般要把这个物体隔离出来进行受力分析。 2．整体法：当只研究系统外力，不研究系统内力时，一般可把整个系统看成一个整体，画出系统整体的受力分析图。 什么时候可把几个物体看成整体？ 加速度相同的几个物体可看作一个整体。 物思理 思路点拨：①力F拉着球带动木块一起向右匀速运动，m、M均处于平衡状态． ②注意木块与杆间的正压力不等于Mg，也不等于(M＋m)g. 物思理 物思理 物思理 规律方法　 应用整体法与隔离法解连接体平衡问题应注意以下两点 (1)整体法分析时不考虑系统内物体间的相互作用力． (2)隔离法分析时应考虑隔离受力个数较少的物体． 物思理 [跟进训练] 1．如图所示，用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧A与竖直方向的夹角为30°，弹簧C水平，则弹簧A、C的伸长量之比为(　　) 物思理 物思理 A B C F1=10N F2=5N 三物块均静止，求：AB间，BC间，C与地面间的摩擦力的大小。 fAB=0N fBC=10N fC=5N ●跟进训练2. 物思理 【典例1】　如图所示，用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来．今对小球a持续施加一个向左偏下30°的恒力，并对小球b持续施加一个向右偏上30°的同样大小的恒力，最后达到平衡，表示平衡状态的图可能是(　　) A　 　B　　 　C　 　　D A 物思理 1.动态平衡 动态平衡就是通过控制某一物理量，使物体的状态发生缓慢的变化，但变化过程中的每一个状态均可视为平衡状态，所以叫动态平衡。 2.基本思路：化“动”为“静”，“静”中求“动”。 3.常用方法 图解法：矢量三角形法、相似三角形法、辅助圆法 二、动态平衡问题 物思理 一、矢量三角形法类 适用于： 1、三个力中，有一个力为恒力（大小方向均不变） 2、有一个力方向保持不变，大小可变， 3、第三个力大小方向均可变。 物思理 物思理 【典例2】　如图所示，一小球放置在木板与竖直墙面之间．设墙面对球的压力大小为FN1，木板对小球的支持力大小为FN2．以木板与墙连接点为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置．不计摩擦，在此过程中(　　) A．FN1始终减小，FN2始终增大 B．FN1始终减小，FN2始终减小 C．FN1先增大后减小，FN2始终减小 D．FN1先增大后减小，FN2先减小后增大 B 物思理 [跟进训练] 2．如图所示，两根等长的绳子AB和BC吊一重物静止，两根绳子与水平方向夹角均为60°.现保持绳子AB与水平方向的夹角不变，将绳子BC逐渐慢慢地拉到沿水平方向，在这一过程中，绳子BC的拉力变化情况是(　　) A．增大　 B．先减小后增大 C．减小 D．先增大后减小 [答案]　B 物思理 二、相似三角形法 相似三角形法:物体在三个共点力作用下处于平衡状态，用合成法画出力的矢量三角形后，看力的三角形与哪个空间三角形相似，然后根据相似三角形的对应边成比例，列方程求解. 相似三角形法适用于：有一恒力，另外两个力大小、方向都变。 物思理 【例题】 B 物思理 2.(多选)(2020·四川攀枝花市一模)如图11所示，表面光滑的半球形物体固定在水平面上，光滑小环D固定在半球形物体球心O的正上方，轻质弹簧一端用轻质细绳固定在A点，另一端用轻质细绳穿过小环D与放在半球形物体上的小球P相连，DA水平.现将细绳固定点A向右缓慢平移的过程中(小球P未到达半球最高点前)，下列说法正确的是 A.弹簧变短 B.弹簧变长 C.小球对半球的压力不变 D.小球对半球的压力变大 图11 √ √ 物思理 解析　以小球为研究对象，受力分析如图， 小球受重力G、细线的拉力FT和半球面的支持力FN， 作出FN、FT的合力F，由平衡条件得知F＝G， 将细绳固定点A向右缓慢平移，DO、PO不变，PD变小，可知FT变小，FN不变，即弹簧的弹力变小，弹簧变短，由牛顿第三定律知小球对半球的压力不变，故A、C正确，B、D错误. 物思理 适用特点： 1、三个力中，有一个力为恒力（大小方向均不变） 其余两个力方向、大小均在变，但这两个力的夹角保持不变 三、辅助圆法或拉密定理法 物思理 【例题】(2017·全国卷Ⅰ)如图，柔软轻绳ON的一端O固定，其中间某点M拴一重物，用手拉住绳的另一端N，初始时，OM竖直且MN被拉直，OM与MN之间的夹角为α(α＞)．现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角α不变．在OM由竖直被拉到水平的过程中(　　) A．MN上的张力逐渐增大 B．MN上的张力先增大后减小 C．OM上的张力逐渐增大 D．OM上的张力先增大后减小 AD 物思理 See you later! 物思理 【典例1】　如图所示，质量M＝2 eq \r(3) kg的木块套在水平杆上，并用细绳将木块与质量m＝ eq \r(3) kg的小球相连．今用跟水平方向成30°角的力F＝10 eq \r(3) N拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m相对位置保持不变，g取10 m/s2，求： (1)运动过程中细绳与水平方向的夹角θ； (2)木块与水平杆间的动摩擦因数μ. [解析]　(1)设细绳对小球的拉力为FT.以小球为研究对象，分析受力，作出受力分析图如图甲所示，由平衡条件可知： F cos 30°＝FTcos θ F sin 30°＋FTsin θ＝mg 联立解得FT＝10 eq \r(3) N，tan θ＝ eq \f(\r(3),3)， 即θ＝30°. (2)以木块和小球组成的整体为研究对象，分析受力情况，如图乙所示．再由平衡条件得F cos 30°＝f FN＋F sin 30°＝(M＋m)g 又f＝μFN 得到μ＝ eq \f(F cos 30°,（M＋m）g－F sin 30°) 代入解得μ＝ eq \f(\r(3),5). A． eq \r(3)∶4　　B．4∶ eq \r(3)　　 C．1∶2　　D．2∶1 D　[将两小球及弹簧B视为整体进行受力分析，有 FC＝FA sin 30° FC＝kxC FA＝kxA eq \f(FA,FC)＝ eq \f(1,sin 30°)＝2∶1 eq \f(xA,xC)＝2∶1 故D正确，A、B、C错误．] 1.如图所示是一个简易起吊设施的示意图，AC是质量不计的撑杆，A端与竖直墙用铰链连接，一滑轮固定在A点正上方，C端吊一重物．现施加一拉力F缓慢将重物P向上拉，在AC杆达到竖直前 (　　) A．BC绳中的拉力FT越来越大 B．BC绳中的拉力FT越来越小 C．AC杆中的支撑力FN越来越大 D．AC杆中的支撑力FN越来越小 由图根据三角形相似可得＝＝， 将F＝G代入得：FN＝G，FT＝G， $